紅移

红移是天文学家用来判断宇宙中非常遥远的任何物体的距离的一种方法。红移是多普勒效应的一个例子。

体验多普勒效应最简单的方法就是听一列行驶的火车。当火车向人移动时,火车向人驶来时发出的声音听起来音调较高,因为声音的频率被挤压在一起了。当火车加速离开时,声音就会被拉长,听起来音调较低。当一个发出光的物体移动得非常快时,也会发生同样的情况。一个物体,比如一颗恒星或一个向我们移动的星系,会比平时看起来更蓝。这就是所谓的蓝移。一个远离我们的恒星或星系,如果光源没有在我们的参照系中移动,它看起来就会比平时更红。这就是红移的名字,因为颜色会向光谱的红色一端移动。

天文学家之所以能判断出光的偏移程度,是因为化学元素如氢,具有其他元素所没有的独特的光的指纹。天文学家使用光谱学来分析一个物体(星系或恒星}的光线。一旦他们知道了这些,他们就会检查看看光谱线所在的位置与通常的位置有什么不同。由此,他们可以判断出它是向我们移动还是远离我们,以及它的速度有多快。它走得越快,光谱线就离光谱中的正常位置越远。

这是一个红移的例子。左边是一束来自太阳的光线,右边是一束来自遥远星系的光线。正如你所看到的,由于红移,所有的线都向光谱的红端移动。Zoom
这是一个红移的例子。左边是一束来自太阳的光线,右边是一束来自遥远星系的光线。正如你所看到的,由于红移,所有的线都向光谱的红端移动。

问题和答案

问:什么是红移?
答:红移是天文学家用来判断宇宙中非常遥远的任何物体的速度的一种方法。它是多普勒效应的一个例子,来自向我们移动的物体的光看起来会更蓝(蓝移),来自远离我们的物体的光看起来会更红(红移)。

问:我们怎样才能体验多普勒效应?
答:体验多普勒效应最简单的方法是听一列移动的火车。当它向人走来时,由于声音的频率被挤在一起,所以它向人走来时发出的声音听起来音调更高。当火车加速离开时,声音被拉长了,听起来音调较低。

问:天文学家如何测量红移?
答:天文学家用光谱学来分析一个物体(星系或恒星)的光线。一旦他们知道了这一点,他们就会检查其光谱线的位置与通常的位置相比有多大差别。从这些信息中,他们可以知道它是在向我们移动还是在远离我们,以及它的速度有多快。它走得越快,其光谱线从光谱中的正常位置移得越远。

问:什么原因导致蓝移?
答:当一个发出光的物体向我们快速移动时,就会发生蓝移。这导致它的光看起来比平时更蓝,因为它在接近我们的参考框架时压缩了它的频率波。

问:天文学家使用什么元素进行光谱分析?
答:天文学家使用氢和氧等化学元素进行光谱分析,因为这些元素具有其他元素所不具备的独特的光的指纹。

问:红移的名字是怎么来的?答:红移之所以得名,是因为当一个物体在我们的参照系中远离我们时,由于其频率波的拉伸,它的光比平时显得更红,从而使颜色向光谱的红端移动。

问:如果一个物体移动得更快会怎样?答:如果一个物体移动得更快,那么天文学家可以通过观察它的光谱线与它们在光谱中的正常位置相比有多远来判断--这表明由于速度增加,这些波所走过的距离更大。

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